JPH09209055A - 水素吸蔵合金の製造方法及び水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金の製造方法及び水素吸蔵合金電極Info
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- JPH09209055A JPH09209055A JP8044159A JP4415996A JPH09209055A JP H09209055 A JPH09209055 A JP H09209055A JP 8044159 A JP8044159 A JP 8044159A JP 4415996 A JP4415996 A JP 4415996A JP H09209055 A JPH09209055 A JP H09209055A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容量が高くかつ電池としての活性化度も高く
なり、高電流でも十分な充放電が行なえる水素吸蔵合金
電極が得られるようにする。 【解決手段】 組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金1
1，12をそれぞれ溶融させて順々に積み重ねるように冷
却させ、組成の異なった２種以上の水素吸蔵合金が積層
された水素吸蔵合金10を製造し、またこの水素吸蔵合金
10を粉砕させる等により組成の異なる２種以上の水素吸
蔵合金が層状に積層された粒子10aを得、この粒子10aを
水素吸蔵合金電極に用いるようにした。
なり、高電流でも十分な充放電が行なえる水素吸蔵合金
電極が得られるようにする。 【解決手段】 組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金1
1，12をそれぞれ溶融させて順々に積み重ねるように冷
却させ、組成の異なった２種以上の水素吸蔵合金が積層
された水素吸蔵合金10を製造し、またこの水素吸蔵合金
10を粉砕させる等により組成の異なる２種以上の水素吸
蔵合金が層状に積層された粒子10aを得、この粒子10aを
水素吸蔵合金電極に用いるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水素吸蔵合金の
製造方法及び水素吸蔵合金を用いた水素吸蔵合金電極に
係り、特に、アルカリ二次電池として知られるニッケル
−水素二次電池の負極に好適に使用される水素吸蔵合金
の製造方法及び水素吸蔵合金電極に関するものである。
製造方法及び水素吸蔵合金を用いた水素吸蔵合金電極に
係り、特に、アルカリ二次電池として知られるニッケル
−水素二次電池の負極に好適に使用される水素吸蔵合金
の製造方法及び水素吸蔵合金電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、アルカリ二次電池の一つとし
て知られるニッケル−水素二次電池においては、その負
極に水素吸蔵合金を使用した水素吸蔵合金電極が用いら
れていた。
て知られるニッケル−水素二次電池においては、その負
極に水素吸蔵合金を使用した水素吸蔵合金電極が用いら
れていた。
【０００３】ここで、このような水素吸蔵合金電極を製
造するにあたり、従来においては、水素吸蔵合金を構成
する金属粉末を混合させて溶融させ、このように溶融さ
れた溶湯を鋳型に流し込んで水素吸蔵合金のインゴット
を作製した後、これを粉砕して得た粒子を用いて水素吸
蔵合金電極を製造することが一般に行なわれていた。
造するにあたり、従来においては、水素吸蔵合金を構成
する金属粉末を混合させて溶融させ、このように溶融さ
れた溶湯を鋳型に流し込んで水素吸蔵合金のインゴット
を作製した後、これを粉砕して得た粒子を用いて水素吸
蔵合金電極を製造することが一般に行なわれていた。
【０００４】また、このような水素吸蔵合金電極に使用
する水素吸蔵合金についても、従来より様々な開発が行
なわれ、例えば、メッシュメタル（Ｍｍ）系合金やラー
ベス（Ｌａｖｅｓ）相合金等が知られている。
する水素吸蔵合金についても、従来より様々な開発が行
なわれ、例えば、メッシュメタル（Ｍｍ）系合金やラー
ベス（Ｌａｖｅｓ）相合金等が知られている。
【０００５】ここで、Ｍｍ系合金を使用した水素吸蔵合
金電極の場合、反応性や触媒性が高く、活性化度の高い
電極が得られるが、電池としての容量が小さいという問
題がある一方、Ｌａｖｅｓ相合金を使用した水素吸蔵合
金電極の場合、電池としての容量は高いが、アルカリ電
解液中においてこの合金の表面が緻密な酸化物に覆われ
て反応性が低下し、電池としての活性化度が低くなると
いう問題があった。
金電極の場合、反応性や触媒性が高く、活性化度の高い
電極が得られるが、電池としての容量が小さいという問
題がある一方、Ｌａｖｅｓ相合金を使用した水素吸蔵合
金電極の場合、電池としての容量は高いが、アルカリ電
解液中においてこの合金の表面が緻密な酸化物に覆われ
て反応性が低下し、電池としての活性化度が低くなると
いう問題があった。
【０００６】このため、近年においては、上記のような
Ｍｍ系合金やＬａｖｅｓ相合金等の各水素吸蔵合金にお
けるそれぞれの長所を利用するため、上記のような各水
素吸蔵合金をそれぞれ粉砕した後、これらを混合し、こ
れらの合金の混合物をペースト状にして水素吸蔵合金電
極を作製するようにしたり、特開昭６０−２１２９５８
号公報に示されるように、上記のように各水素吸蔵合金
を粉砕した後、これらの粒子を順々に層状に重ねて焼結
させ、これらの水素吸蔵合金が多層構造になった水素吸
蔵合金電極を作製することが開発された。
Ｍｍ系合金やＬａｖｅｓ相合金等の各水素吸蔵合金にお
けるそれぞれの長所を利用するため、上記のような各水
素吸蔵合金をそれぞれ粉砕した後、これらを混合し、こ
れらの合金の混合物をペースト状にして水素吸蔵合金電
極を作製するようにしたり、特開昭６０−２１２９５８
号公報に示されるように、上記のように各水素吸蔵合金
を粉砕した後、これらの粒子を順々に層状に重ねて焼結
させ、これらの水素吸蔵合金が多層構造になった水素吸
蔵合金電極を作製することが開発された。
【０００７】しかし、上記のように異なった種類の水素
吸蔵合金を混合させただけでは、依然としてアルカリ電
解液中においてＬａｖｅｓ相合金等の表面が緻密な酸化
物に覆われて反応性が低下し、電池としての活性化度が
低くなって、高電流での十分な充放電が行なえないとい
う問題があった。
吸蔵合金を混合させただけでは、依然としてアルカリ電
解液中においてＬａｖｅｓ相合金等の表面が緻密な酸化
物に覆われて反応性が低下し、電池としての活性化度が
低くなって、高電流での十分な充放電が行なえないとい
う問題があった。
【０００８】また、上記の公報に示されるように、異な
った水素吸蔵合金の粒子を層状に重ねて焼結させて水素
吸蔵合金電極を作製した場合、電極の柔軟性が失われ、
電極を渦巻状に巻いて使用する円筒型電池等の電極とし
て上手く利用することができず、またこのような電極に
おいても、依然としてアルカリ電解液中においてＬａｖ
ｅｓ相合金等の表面が緻密な酸化物に覆われて反応性が
低下し、電池としての活性化度が低くなって、高電流で
の十分な充放電が行なえないという問題があった。
った水素吸蔵合金の粒子を層状に重ねて焼結させて水素
吸蔵合金電極を作製した場合、電極の柔軟性が失われ、
電極を渦巻状に巻いて使用する円筒型電池等の電極とし
て上手く利用することができず、またこのような電極に
おいても、依然としてアルカリ電解液中においてＬａｖ
ｅｓ相合金等の表面が緻密な酸化物に覆われて反応性が
低下し、電池としての活性化度が低くなって、高電流で
の十分な充放電が行なえないという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、水素吸蔵
合金をニッケル−水素二次電池の負極等に使用する場合
における上記のような様々な問題を解決することを課題
とするものである。
合金をニッケル−水素二次電池の負極等に使用する場合
における上記のような様々な問題を解決することを課題
とするものである。
【００１０】すなわち、この発明においては、ニッケル
−水素二次電池の負極等に使用される水素吸蔵合金を製
造するにあたり、前記のように反応性や触媒性が高くて
活性化度が高いが容量の小さいＭｍ系合金等と、高容量
であるが反応性が低いＬａｖｅｓ相合金等とを組み合わ
せて使用するような場合において、これらの各水素吸蔵
合金における長所が上手く利用されるようになり、容量
が高くかつ電池としての活性化度も高くなり、高電流で
も十分な充放電が行なえる水素吸蔵合金電極が得られる
ようにすることを課題とするものである。
−水素二次電池の負極等に使用される水素吸蔵合金を製
造するにあたり、前記のように反応性や触媒性が高くて
活性化度が高いが容量の小さいＭｍ系合金等と、高容量
であるが反応性が低いＬａｖｅｓ相合金等とを組み合わ
せて使用するような場合において、これらの各水素吸蔵
合金における長所が上手く利用されるようになり、容量
が高くかつ電池としての活性化度も高くなり、高電流で
も十分な充放電が行なえる水素吸蔵合金電極が得られる
ようにすることを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明における水素吸
蔵合金の製造方法においては、上記のような課題を解決
するため、組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金をそれ
ぞれ溶融させて順々に積み重ねるように冷却させ、組成
の異なった２種以上の水素吸蔵合金が積層された水素吸
蔵合金を製造するようにしたのである。
蔵合金の製造方法においては、上記のような課題を解決
するため、組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金をそれ
ぞれ溶融させて順々に積み重ねるように冷却させ、組成
の異なった２種以上の水素吸蔵合金が積層された水素吸
蔵合金を製造するようにしたのである。
【００１２】また、この発明における水素吸蔵合金電極
においては、上記のような課題を解決するため、組成の
異なる２種以上の水素吸蔵合金が層状に積層された粒子
を用いるようにしたのである。
においては、上記のような課題を解決するため、組成の
異なる２種以上の水素吸蔵合金が層状に積層された粒子
を用いるようにしたのである。
【００１３】ここで、上記のように組成の異なる２種以
上の水素吸蔵合金が層状に積層された粒子を得るにあた
っては、前記のようにして組成の異なった２種以上の水
素吸蔵合金が積層された水素吸蔵合金を製造し、このよ
うに２種以上の水素吸蔵合金が積層されたものを粉砕し
て得るようにする。
上の水素吸蔵合金が層状に積層された粒子を得るにあた
っては、前記のようにして組成の異なった２種以上の水
素吸蔵合金が積層された水素吸蔵合金を製造し、このよ
うに２種以上の水素吸蔵合金が積層されたものを粉砕し
て得るようにする。
【００１４】そして、このように組成の異なる２種以上
の水素吸蔵合金が層状に積層された粒子において、その
一種類の水素吸蔵合金にＬａｖｅｓ相合金のように高容
量であるが反応性が低いものを用いる一方、その他の種
類の水素吸蔵合金にＭｍ系合金のように反応性や触媒性
が高いが容量の小さいものを用いると、水素の吸蔵，放
出が、この粒子における反応性の高いＭｍ系合金を通し
て反応性の低いが高容量のＬａｖｅｓ相合金においても
行なわれるようになり、このような粒子を水素吸蔵合金
電極に用いると、これらの各水素吸蔵合金における長所
が利用され、容量が高くかつ電池としての活性化度も高
くなり、高電流でも十分な充放電が行なえる水素吸蔵合
金電極が得られるようになる。
の水素吸蔵合金が層状に積層された粒子において、その
一種類の水素吸蔵合金にＬａｖｅｓ相合金のように高容
量であるが反応性が低いものを用いる一方、その他の種
類の水素吸蔵合金にＭｍ系合金のように反応性や触媒性
が高いが容量の小さいものを用いると、水素の吸蔵，放
出が、この粒子における反応性の高いＭｍ系合金を通し
て反応性の低いが高容量のＬａｖｅｓ相合金においても
行なわれるようになり、このような粒子を水素吸蔵合金
電極に用いると、これらの各水素吸蔵合金における長所
が利用され、容量が高くかつ電池としての活性化度も高
くなり、高電流でも十分な充放電が行なえる水素吸蔵合
金電極が得られるようになる。
【００１５】また、このように組成の異なる２種以上の
水素吸蔵合金が層状に積層された粒子を用いた水素吸蔵
合金電極に対して充放電を行なった場合、組成の異なる
各水素吸蔵合金において充放電に伴う体積の変化が異な
るため、上記の各粒子において、異なった水素吸蔵合金
相互が接合する界面においてクラックが発生しやすくな
り、このように界面においてクラックが発生すると、Ｌ
ａｖｅｓ相合金のように表面が酸化されて反応性が低く
なった水素吸蔵合金においても、酸化されていない新し
い面が現われ、この部分を通して水素の吸蔵，放出が行
なわれるようになり、水素吸蔵合金電極における活性化
度がさらに向上する。
水素吸蔵合金が層状に積層された粒子を用いた水素吸蔵
合金電極に対して充放電を行なった場合、組成の異なる
各水素吸蔵合金において充放電に伴う体積の変化が異な
るため、上記の各粒子において、異なった水素吸蔵合金
相互が接合する界面においてクラックが発生しやすくな
り、このように界面においてクラックが発生すると、Ｌ
ａｖｅｓ相合金のように表面が酸化されて反応性が低く
なった水素吸蔵合金においても、酸化されていない新し
い面が現われ、この部分を通して水素の吸蔵，放出が行
なわれるようになり、水素吸蔵合金電極における活性化
度がさらに向上する。
【００１６】ここで、水素吸蔵合金電極を得るのに使用
する組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金としては、そ
の１種の水素吸蔵合金として、前記のように反応性や触
媒性が高くて活性化度が高いが容量が少ないＭｍ系合金
等を用いる一方、その他の種類の水素吸蔵合金として、
前記のように反応性が低いが容量が高いＬａｖｅｓ相合
金等を用いるようにすることが好ましい。
する組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金としては、そ
の１種の水素吸蔵合金として、前記のように反応性や触
媒性が高くて活性化度が高いが容量が少ないＭｍ系合金
等を用いる一方、その他の種類の水素吸蔵合金として、
前記のように反応性が低いが容量が高いＬａｖｅｓ相合
金等を用いるようにすることが好ましい。
【００１７】ここで、Ｍｍ系合金としては、例えば、Ｍ
ｍＮｉｘＡｙの組成で表される合金であって、４．５≦
ｘ＋ｙ≦５．５で、ＡがＣｏ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｂ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｖの中から選ばれる少なくとも１種以上の金属で構
成されるものを用いることができ、具体的には、ＭｍＮ
ｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6 ，ＭｍＮｉ3.05Ｃｏ
0.95Ａｌ0.19Ｍｎ0.57，ＭｍＮｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2
Ｍｎ0.6 Ｂ0.03等の合金を用いることができる。また、
上記のＭｍＮｉｘＡｙには該当しないが、ＬａＮｉ2 に
代表される合金も使用することができる。
ｍＮｉｘＡｙの組成で表される合金であって、４．５≦
ｘ＋ｙ≦５．５で、ＡがＣｏ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｓｉ，Ｍｏ，Ｂ，Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｖの中から選ばれる少なくとも１種以上の金属で構
成されるものを用いることができ、具体的には、ＭｍＮ
ｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6 ，ＭｍＮｉ3.05Ｃｏ
0.95Ａｌ0.19Ｍｎ0.57，ＭｍＮｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2
Ｍｎ0.6 Ｂ0.03等の合金を用いることができる。また、
上記のＭｍＮｉｘＡｙには該当しないが、ＬａＮｉ2 に
代表される合金も使用することができる。
【００１８】また、反応性や触媒性が高くて活性化度が
高いが容量が少ない水素吸蔵合金としては、上記のＭｍ
系合金の他に、ＭｇＮｉ2 に代表される合金系やＣａＮ
ｉ5に代表される合金系等を使用することができる。
高いが容量が少ない水素吸蔵合金としては、上記のＭｍ
系合金の他に、ＭｇＮｉ2 に代表される合金系やＣａＮ
ｉ5に代表される合金系等を使用することができる。
【００１９】一方、Ｌａｖｅｓ相合金としては、例え
ば、ＢＣｚの組成で表される合金であって、０．５≦ｚ
≦２．５で、ＢがＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆの中から選ばれる少
なくとも１種以上の金属であり、またＣがＮｉ，Ｍｎ，
Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏの中か
ら選ばれる少なくとも１種以上の金属で構成されるもの
を用いることができ、具体的には、ＴｉＭｎ1.5 ，Ｚｒ
Ｍｎ0.7 Ｖ0.3 Ｃｏ0.1Ｎｉ1.1 ，Ｔｉ0.5 Ｚｒ0.5 Ｎ
ｉ1.1 Ｖ0.5 Ｍｎ0.2 Ｆｅ0.2 等の合金を使用すること
ができる。
ば、ＢＣｚの組成で表される合金であって、０．５≦ｚ
≦２．５で、ＢがＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆの中から選ばれる少
なくとも１種以上の金属であり、またＣがＮｉ，Ｍｎ，
Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏの中か
ら選ばれる少なくとも１種以上の金属で構成されるもの
を用いることができ、具体的には、ＴｉＭｎ1.5 ，Ｚｒ
Ｍｎ0.7 Ｖ0.3 Ｃｏ0.1Ｎｉ1.1 ，Ｔｉ0.5 Ｚｒ0.5 Ｎ
ｉ1.1 Ｖ0.5 Ｍｎ0.2 Ｆｅ0.2 等の合金を使用すること
ができる。
【００２０】また、反応性が低いが容量が高い水素吸蔵
合金としては、上記のＬａｖｅｓ相合金の他に、ＴｉＮ
ｉに代表される合金系やＴｉ2 Ｎｉに代表される合金系
等を使用することができる。
合金としては、上記のＬａｖｅｓ相合金の他に、ＴｉＮ
ｉに代表される合金系やＴｉ2 Ｎｉに代表される合金系
等を使用することができる。
【００２１】
【実施例】以下、この発明に係る水素吸蔵合金の製造方
法及びこの方法によって得られた水素吸蔵合金を用いた
水素吸蔵合金電極の実施例を具体的に説明すると共に、
比較例と比較してこの実施例の水素吸蔵合金電極が優れ
ていることを明確にする。なお、この発明に係る水素吸
蔵合金の製造方法及び水素吸蔵合金電極は下記の実施例
に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変
更しない範囲において適宜変更して実施できるものであ
る。
法及びこの方法によって得られた水素吸蔵合金を用いた
水素吸蔵合金電極の実施例を具体的に説明すると共に、
比較例と比較してこの実施例の水素吸蔵合金電極が優れ
ていることを明確にする。なお、この発明に係る水素吸
蔵合金の製造方法及び水素吸蔵合金電極は下記の実施例
に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変
更しない範囲において適宜変更して実施できるものであ
る。
【００２２】（実施例１）この実施例においては、組成
の異なる２種の水素吸蔵合金として下記のようにして作
製したＭｍ系合金とＬａｖｅｓ相合金を用いるようにし
た。
の異なる２種の水素吸蔵合金として下記のようにして作
製したＭｍ系合金とＬａｖｅｓ相合金を用いるようにし
た。
【００２３】［Ｍｍ系合金の作製］ＭｍＮｉ3.2 ＣｏＡ
ｌ0.2 Ｍｎ0.6 （Ｍｍ＝Ｌａ：Ｃｅ：Ｐｒ：Ｎｄ＝２
５：５０：８：１７）になるように各構成金属粉末の単
体を市販の試薬を用いて秤量し、これらの粉末を混合
し、プレスしてペレットにした。そして、このペレット
をＡｒ雰囲気中でアーク溶融させて合金のインゴットを
作製し、このインゴットを更に溶融，凝固を３回繰り返
して行ない、Ｍｍ系合金のインゴットを得た。
ｌ0.2 Ｍｎ0.6 （Ｍｍ＝Ｌａ：Ｃｅ：Ｐｒ：Ｎｄ＝２
５：５０：８：１７）になるように各構成金属粉末の単
体を市販の試薬を用いて秤量し、これらの粉末を混合
し、プレスしてペレットにした。そして、このペレット
をＡｒ雰囲気中でアーク溶融させて合金のインゴットを
作製し、このインゴットを更に溶融，凝固を３回繰り返
して行ない、Ｍｍ系合金のインゴットを得た。
【００２４】［Ｌａｖｅｓ相合金の作製］ＴｉＭｎ1.5
になるように構成金属粉末の単体を市販の試薬を用いて
秤量し、それ以降については、上記のＭｍ系合金の場合
と同様にしてＬａｖｅｓ相合金のインゴットを得た。
になるように構成金属粉末の単体を市販の試薬を用いて
秤量し、それ以降については、上記のＭｍ系合金の場合
と同様にしてＬａｖｅｓ相合金のインゴットを得た。
【００２５】そして、この実施例においては、上記のＭ
ｍ系合金とＬａｖｅｓ相合金の各インゴットをそれぞれ
別に溶融させ、図１に示すように、これらの溶湯を回転
するロール１の軸方向に沿ってライン状に流下させるよ
うにし、各溶湯を流下させる位置をロール１の回転方向
において若干ずらせてロール１上に流下させ、図２に示
すように、Ｍｍ系合金１１とＬａｖｅｓ相合金１２とが
積層されて帯状になった２層構造の水素吸蔵合金１０を
得た。なお、ロール１の回転速度は３０ｃｍ／ｓにし
た。
ｍ系合金とＬａｖｅｓ相合金の各インゴットをそれぞれ
別に溶融させ、図１に示すように、これらの溶湯を回転
するロール１の軸方向に沿ってライン状に流下させるよ
うにし、各溶湯を流下させる位置をロール１の回転方向
において若干ずらせてロール１上に流下させ、図２に示
すように、Ｍｍ系合金１１とＬａｖｅｓ相合金１２とが
積層されて帯状になった２層構造の水素吸蔵合金１０を
得た。なお、ロール１の回転速度は３０ｃｍ／ｓにし
た。
【００２６】そして、この実施例においては、上記のよ
うにして得た２層構造の水素吸蔵合金１０を用いて水素
吸蔵合金電極を作製するようにした。
うにして得た２層構造の水素吸蔵合金１０を用いて水素
吸蔵合金電極を作製するようにした。
【００２７】ここで、水素吸蔵合金電極を作製するにあ
たっては、上記の２層構造になった水素吸蔵合金１０を
乳鉢で粉砕し、これをふるいにかけ、１００＃〜５００
＃の範囲になった水素吸蔵合金の粉末を得た。なお、こ
のようにして得た水素吸蔵合金の粉末は、図３に示すよ
うに、Ｍｍ系合金１１とＬａｖｅｓ相合金１２とが積層
された構造の粒子１０ａになっていた。
たっては、上記の２層構造になった水素吸蔵合金１０を
乳鉢で粉砕し、これをふるいにかけ、１００＃〜５００
＃の範囲になった水素吸蔵合金の粉末を得た。なお、こ
のようにして得た水素吸蔵合金の粉末は、図３に示すよ
うに、Ｍｍ系合金１１とＬａｖｅｓ相合金１２とが積層
された構造の粒子１０ａになっていた。
【００２８】そして、この水素吸蔵合金の粉末０．６ｇ
と、導電剤として用いるニッケル粉末０．５ｇと、結着
剤として用いるポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）
０．１ｇとを混合させ、この混合物をニッケル網で包
み、これを１００ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレスして直径
２ｃｍのペレットにし、上記のニッケル網にリード線を
取り付けて、ペレット状になった水素吸蔵合金電極を作
製した。
と、導電剤として用いるニッケル粉末０．５ｇと、結着
剤として用いるポリ四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）
０．１ｇとを混合させ、この混合物をニッケル網で包
み、これを１００ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレスして直径
２ｃｍのペレットにし、上記のニッケル網にリード線を
取り付けて、ペレット状になった水素吸蔵合金電極を作
製した。
【００２９】（比較例１）この比較例においては、上記
のＭｍ系合金だけを用いるようにし、このＭｍ系合金の
インゴットを再度溶融させ、このＭｍ系合金の溶湯を上
記実施例１の場合と同様に回転するロール１上に流下さ
せて冷却し、これを粉砕してＭｍ系合金の粉末を作製
し、このＭｍ系合金の粉末を用い、上記実施例１の場合
と同様にしてペレット状になった水素吸蔵合金電極を作
製した。
のＭｍ系合金だけを用いるようにし、このＭｍ系合金の
インゴットを再度溶融させ、このＭｍ系合金の溶湯を上
記実施例１の場合と同様に回転するロール１上に流下さ
せて冷却し、これを粉砕してＭｍ系合金の粉末を作製
し、このＭｍ系合金の粉末を用い、上記実施例１の場合
と同様にしてペレット状になった水素吸蔵合金電極を作
製した。
【００３０】（比較例２）この比較例においては、上記
のＬａｖｅｓ相合金だけを用いるようにし、このＬａｖ
ｅｓ相合金のインゴットを再度溶融させ、このＬａｖｅ
ｓ相合金の溶湯を上記実施例１の場合と同様に回転する
ロール１上に流下させて冷却し、これを粉砕してＬａｖ
ｅｓ相合金の粉末を作製し、このＬａｖｅｓ相合金の粉
末を用い、上記実施例１の場合と同様にしてペレット状
になった水素吸蔵合金電極を作製した。
のＬａｖｅｓ相合金だけを用いるようにし、このＬａｖ
ｅｓ相合金のインゴットを再度溶融させ、このＬａｖｅ
ｓ相合金の溶湯を上記実施例１の場合と同様に回転する
ロール１上に流下させて冷却し、これを粉砕してＬａｖ
ｅｓ相合金の粉末を作製し、このＬａｖｅｓ相合金の粉
末を用い、上記実施例１の場合と同様にしてペレット状
になった水素吸蔵合金電極を作製した。
【００３１】（比較例３）この比較例においては、上記
比較例１で作製したＭｍ系合金の粉末と比較例２で作製
したＬａｖｅｓ相合金の粉末とを１：１の割合で混合さ
せた水素吸蔵合金の粉末を用い、上記実施例１の場合と
同様にしてペレット状になった水素吸蔵合金電極を作製
した。
比較例１で作製したＭｍ系合金の粉末と比較例２で作製
したＬａｖｅｓ相合金の粉末とを１：１の割合で混合さ
せた水素吸蔵合金の粉末を用い、上記実施例１の場合と
同様にしてペレット状になった水素吸蔵合金電極を作製
した。
【００３２】次に、上記のようにして作製した実施例１
及び比較例１〜３の各水素吸蔵合金電極を、それぞれ３
０重量％のＫＯＨ水溶液からなる過剰のアルカリ電解液
中に入れ、それぞれ５気圧に加圧して充放電を行ない、
各水素吸蔵合金電極における容量及び活性化度を調べ
た。
及び比較例１〜３の各水素吸蔵合金電極を、それぞれ３
０重量％のＫＯＨ水溶液からなる過剰のアルカリ電解液
中に入れ、それぞれ５気圧に加圧して充放電を行ない、
各水素吸蔵合金電極における容量及び活性化度を調べ
た。
【００３３】ここで、実施例１及び比較例１〜３の各水
素吸蔵合金電極における容量及び活性化度を調べるにあ
たっては、それぞれ５０ｍＡ／ｇの充電電流で８時間充
電を行なった後、これらを１時間放置し、まず２００ｍ
Ａ／ｇの高い放電電流で終止電圧が−１Ｖになるまで放
電を行なった後、これらをさらに１時間放置させ、５０
ｍＡ／ｇの低い放電電流で終止電圧が−１Ｖになるまで
放電を行なった。なお、放電時における終止電圧は、公
知の焼結式ニッケル極を５０％充電した電極を基準にし
て測定した。
素吸蔵合金電極における容量及び活性化度を調べるにあ
たっては、それぞれ５０ｍＡ／ｇの充電電流で８時間充
電を行なった後、これらを１時間放置し、まず２００ｍ
Ａ／ｇの高い放電電流で終止電圧が−１Ｖになるまで放
電を行なった後、これらをさらに１時間放置させ、５０
ｍＡ／ｇの低い放電電流で終止電圧が−１Ｖになるまで
放電を行なった。なお、放電時における終止電圧は、公
知の焼結式ニッケル極を５０％充電した電極を基準にし
て測定した。
【００３４】そして、上記のように２００ｍＡ／ｇの高
い放電電流で放電させた場合における容量Ｃ200 を求め
ると共に、その後に５０ｍＡ／ｇの低い放電電流で放電
した場合における容量Ｃ50を求め、実施例１及び比較例
１〜３の各水素吸蔵合金電極における放電可能な全放電
容量Ｃinit＝（Ｃ200 ＋Ｃ50）を算出し、その結果を下
記の表１に示した。
い放電電流で放電させた場合における容量Ｃ200 を求め
ると共に、その後に５０ｍＡ／ｇの低い放電電流で放電
した場合における容量Ｃ50を求め、実施例１及び比較例
１〜３の各水素吸蔵合金電極における放電可能な全放電
容量Ｃinit＝（Ｃ200 ＋Ｃ50）を算出し、その結果を下
記の表１に示した。
【００３５】また、実施例１及び比較例１〜３の各水素
吸蔵合金電極の活性化度Ｓａ（％）を下記の式により算
出し、その結果を表１に合わせて示した。 Ｓａ（％）＝（Ｃ200 ／Ｃinit）×１００
吸蔵合金電極の活性化度Ｓａ（％）を下記の式により算
出し、その結果を表１に合わせて示した。 Ｓａ（％）＝（Ｃ200 ／Ｃinit）×１００
【００３６】なお、この活性化度Ｓａは、全放電容量に
対する大電流での放電可能な容量の割合を示しており、
この値が大きいと、電池にした場合に大電流での放電が
効率良く行なわれるようになる。
対する大電流での放電可能な容量の割合を示しており、
この値が大きいと、電池にした場合に大電流での放電が
効率良く行なわれるようになる。
【００３７】
【表１】
【００３８】この結果、Ｍｍ系合金だけを使用した比較
例１の水素吸蔵合金電極の場合、活性化度が高く、大電
流での放電効率が良いが、全放電容量が低くなってお
り、またＬａｖｅｓ相合金だけを使用した比較例２の水
素吸蔵合金電極の場合、全放電容量は高いが、活性化度
が非常に低く、大電流での放電効率が非常に悪くなって
いた。また、Ｍｍ系合金の粉末とＬａｖｅｓ相合金の粉
末とを混合させた比較例３の水素吸蔵合金電極の場合
は、全放電容量がＭｍ系合金を用いた比較例１の水素吸
蔵合金電極より向上されており、また活性化度はＬａｖ
ｅｓ相合金を用いた比較例２の水素吸蔵合金電極よりは
高くなっていたが、依然として、全放電容量の向上が少
なく、またその活性化度は４８％と低い値であった。
例１の水素吸蔵合金電極の場合、活性化度が高く、大電
流での放電効率が良いが、全放電容量が低くなってお
り、またＬａｖｅｓ相合金だけを使用した比較例２の水
素吸蔵合金電極の場合、全放電容量は高いが、活性化度
が非常に低く、大電流での放電効率が非常に悪くなって
いた。また、Ｍｍ系合金の粉末とＬａｖｅｓ相合金の粉
末とを混合させた比較例３の水素吸蔵合金電極の場合
は、全放電容量がＭｍ系合金を用いた比較例１の水素吸
蔵合金電極より向上されており、また活性化度はＬａｖ
ｅｓ相合金を用いた比較例２の水素吸蔵合金電極よりは
高くなっていたが、依然として、全放電容量の向上が少
なく、またその活性化度は４８％と低い値であった。
【００３９】これに対して、Ｍｍ系合金とＬａｖｅｓ相
合金とが積層された粉末を用いた実施例１の水素吸蔵合
金電極においては、その全放電容量が３２０ｍＡｈ／ｇ
と高い上に、活性化度も７０％と高い値になっており、
高容量で高活性の水素吸蔵合金電極が得られた。
合金とが積層された粉末を用いた実施例１の水素吸蔵合
金電極においては、その全放電容量が３２０ｍＡｈ／ｇ
と高い上に、活性化度も７０％と高い値になっており、
高容量で高活性の水素吸蔵合金電極が得られた。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明において
は、組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金をそれぞれ溶
融させて順々に積み重ねるように冷却し、組成の異なっ
た２種以上の水素吸蔵合金が積層された水素吸蔵合金を
製造し、これを粉砕させて得た組成の異なる２種以上の
水素吸蔵合金が層状に積層された粒子を水素吸蔵合金電
極に使用するようにした。
は、組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金をそれぞれ溶
融させて順々に積み重ねるように冷却し、組成の異なっ
た２種以上の水素吸蔵合金が積層された水素吸蔵合金を
製造し、これを粉砕させて得た組成の異なる２種以上の
水素吸蔵合金が層状に積層された粒子を水素吸蔵合金電
極に使用するようにした。
【００４１】この結果、上記の粒子における一種類の水
素吸蔵合金にＬａｖｅｓ相合金のように高容量であるが
反応性が低いものを用いる一方、その他の種類の水素吸
蔵合金にＭｍ系合金のように反応性や触媒性が高いが容
量の小さいものを用いると、これらの水素吸蔵合金にお
ける各長所が利用される等により、容量が高くかつ電池
としての活性化度も高くなり、高電流でも十分な充放電
が行なえる水素吸蔵合金電極が得られるようになった。
素吸蔵合金にＬａｖｅｓ相合金のように高容量であるが
反応性が低いものを用いる一方、その他の種類の水素吸
蔵合金にＭｍ系合金のように反応性や触媒性が高いが容
量の小さいものを用いると、これらの水素吸蔵合金にお
ける各長所が利用される等により、容量が高くかつ電池
としての活性化度も高くなり、高電流でも十分な充放電
が行なえる水素吸蔵合金電極が得られるようになった。
【図１】この発明の実施例１において、Ｍｍ系合金とＬ
ａｖｅｓ相合金とが積層された２層構造の水素吸蔵合金
を製造する状態を示した概略説明図である。
ａｖｅｓ相合金とが積層された２層構造の水素吸蔵合金
を製造する状態を示した概略説明図である。
【図２】同実施例において製造された水素吸蔵合金の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図３】同実施例において、水素吸蔵合金が粉砕されて
粉末になった粒子の構造を示した概略説明図である
粉末になった粒子の構造を示した概略説明図である
１０ 組成の異なる２種の水素吸蔵合金が積層された水
素吸蔵合金 １０ａ 水素吸蔵合金の粉体 １１ １種の水素吸蔵合金（Ｍｍ系合金） １２ １種の水素吸蔵合金（Ｌａｖｅｓ相合金）
素吸蔵合金 １０ａ 水素吸蔵合金の粉体 １１ １種の水素吸蔵合金（Ｍｍ系合金） １２ １種の水素吸蔵合金（Ｌａｖｅｓ相合金）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】また、このような水素吸蔵合金電極に使用
する水素吸蔵合金についても、従来より様々な開発が行
なわれ、例えば、ミッシュメタル（Ｍｍ）系合金やラー
ベス（Ｌａｖｅｓ）相合金等が知られている。
する水素吸蔵合金についても、従来より様々な開発が行
なわれ、例えば、ミッシュメタル（Ｍｍ）系合金やラー
ベス（Ｌａｖｅｓ）相合金等が知られている。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 10/30 Ｈ０１Ｍ 10/30 Ｚ (72)発明者 野上 光造 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 齋藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 木本 衛 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金を
それぞれ溶融させて順々に積み重ねるように冷却させ、
組成の異なった２種以上の水素吸蔵合金が積層された水
素吸蔵合金を製造することを特徴とする水素吸蔵合金の
製造方法。 - 【請求項２】 組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金が
層状に積層された粒子を用いたことを特徴とする水素吸
蔵合金電極。 - 【請求項３】 請求項２に記載した水素吸蔵合金電極に
おいて、組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金のうちの
１種がメッシュメタル（Ｍｍ）系合金であることを特徴
とする水素吸蔵合金電極。 - 【請求項４】 請求項２に記載した水素吸蔵合金電極に
おいて、組成の異なる２種以上の水素吸蔵合金のうちの
１種がラーベス（Ｌａｖｅｓ）相合金であることを特徴
とする水素吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044159A JPH09209055A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 水素吸蔵合金の製造方法及び水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044159A JPH09209055A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 水素吸蔵合金の製造方法及び水素吸蔵合金電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209055A true JPH09209055A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12683839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8044159A Pending JPH09209055A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 水素吸蔵合金の製造方法及び水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09209055A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018494A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-14 | Gs Yuasa Corporation | Hydrogen storage alloy, hydrogen storage alloy electrode, secondary battery, and method for producing hydrogen storage alloy |
| JP2009272091A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Gs Yuasa Corporation | ニッケル水素蓄電池 |
-
1996
- 1996-02-06 JP JP8044159A patent/JPH09209055A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018494A1 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-14 | Gs Yuasa Corporation | Hydrogen storage alloy, hydrogen storage alloy electrode, secondary battery, and method for producing hydrogen storage alloy |
| US8343660B2 (en) | 2006-08-09 | 2013-01-01 | Gs Yuasa International Ltd. | Hydrogen storage alloy, hydrogen storage alloy electrode, secondary battery, and method for producing hydrogen storage alloy |
| JP2015165052A (ja) * | 2006-08-09 | 2015-09-17 | 株式会社Ｇｓユアサ | 水素吸蔵合金、水素吸蔵合金電極、二次電池、及び水素吸蔵合金の製造方法 |
| US9496550B2 (en) | 2006-08-09 | 2016-11-15 | Gs Yuasa International Ltd. | Hydrogen storage alloy, hydrogen storage alloy electrode, secondary battery, and method for producing hydrogen storage alloy |
| JP2009272091A (ja) * | 2008-05-02 | 2009-11-19 | Gs Yuasa Corporation | ニッケル水素蓄電池 |
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